(57)【要約】  コイル１３は、ステータ１０の軸方向一端側の径方向外側に位置する第１巻き端４１と、径方向内側に位置する第２巻き端４２とを有し、第１巻き端４１は、渡り部１４Ｔを介して同相のコイル１３の中で隣接するコイル１３の第２巻き端４２に繋がる。渡り部１４Ｔは、第１巻き端４１側が外側巻線支持部３０の径方向外側に係止されると共に、第２巻き端４２側が内側巻線支持部３４の径方向内側に係止される。
2011155327.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ステータコアの隣り合うティースに巻回されるコイルが異相となるように、巻線が巻かれた電動機の突極集中巻きステータであって、
各ティースに巻かれたコイルは、前記ステータの軸方向一端側の径方向外側寄りに位置する第１巻き端と、前記ステータの軸方向一端側の径方向内側寄りに位置する第２巻き端とを有し、
互いに隣接する同相のコイルの一方の前記第１巻き端と、他方の前記第２巻き端とは、異相のコイルを跨ぐ渡り部によって同一の巻線で繋げられ、
前記渡り部は、第１巻き端側が前記第１巻き端より径方向外側に設けられる外側巻線支持部の径方向外側に係止されると共に、第２巻き端側が前記第２巻き端より径方向内側に設けられる内側巻線支持部の径方向内側に係止されることを特徴とする電動機の突極集中巻きステータ。
【請求項２】
同一の前記コイルの前記第１巻き端より径方向外側に位置する前記外側巻線支持部及び前記第２巻き端より径方向内側に位置する前記内側巻線支持部において、前記外側巻線支持部と前記内側巻線支持部とを結ぶ仮想直線が、前記渡り部の長さが短くなるように傾斜していることを特徴とする請求項１に記載の電動機の突極集中巻きステータ。
【請求項３】
前記外側巻線支持部及び前記内側巻線支持部の少なくとも一方は、前記コイルの側面より軸方向外側に突出することを特徴とする請求項１又は２に記載の電動機の突極集中巻きステータ。
【請求項４】
前記外側巻線支持部が、前記内側巻線支持部より径方向において前記コイルより離れていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の電動機の突極集中巻きステータ。
【請求項５】
前記渡り部は、折り曲げられていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の電動機の突極集中巻きステータ。
【請求項６】
前記外側巻線支持部及び前記内側巻線支持部の少なくとも一方は、インシュレータに設けられることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の電動機の突極集中巻きステータ。
【請求項７】
前記突極集中巻きステータは、前記ステータコアの外周面に形成された複数の前記ティースに前記コイルが巻回されて構成され、前記突極集中巻きステータの径方向外側に円環状のロータが配設されるアウターロータ型電動機のステータであることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の電動機の突極集中巻きステータ。
【請求項８】
前記アウターロータ型電動機は、車両に搭載されることを特徴とする請求項７に記載の電動機の突極集中巻きステータ。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれか１項に記載の突極集中巻きステータを備えた電動機を搭載したことを特徴とする電気自動車。
【請求項１０】
ステータコアの隣り合うティースに巻回されるコイルが異相となるように巻線が巻かれたステータの各ティースに巻かれたコイルは、前記ステータの軸方向一端側の径方向外側寄りに位置する第１巻き端と、前記ステータの軸方向一端側の径方向内側寄りに位置する第２巻き端とを有し、
互いに隣接する同相のコイルの一方の前記第１巻き端と、他方の前記第２巻き端とは、異相のコイルを跨ぐ渡り部によって同一の巻線で繋げられ、
前記巻線は、前記渡り部の第１巻き端側が前記第１巻き端より径方向外側に設けられる外側巻線支持部の径方向外側に係止されると共に、第２巻き端側が前記第２巻き端より径方向内側に設けられる内側巻線支持部の径方向内側に係止されて巻回された電動機の突極集中巻きステータの製造方法であって、
前記外側巻線支持部の径方向外側と前記内側巻線支持部の径方向内側の一方に巻線を係止させて、張力を付与しながら前記ステータの周囲に巻線を巻回するとともに、前記外側巻線支持部の径方向外側と前記内側巻線支持部の径方向内側の他方に巻線を係止させて、張力を付与しながら前記巻線を導出させることで、同一の巻線によって複数の同相のコイルからなるコイル群を形成する工程を備えることを特徴とする電動機の突極集中巻きステータの製造方法。
【請求項１１】
前記コイル群を構成する前記各コイルを、前記ステータコアの前記ティースに、径方向外方から同時に挿入する工程をさらに備えることを特徴とする請求項１０に記載の電動機の突極集中巻きステータの製造方法。
【請求項１２】
ステータコアの隣り合うティースに巻回されるコイルが異相となるように、巻線が巻かれた電動機の突極集中巻きステータであって、
前記コイルは、前記ステータの軸方向一端側の径方向外側に位置する第１巻き端と、前記ステータの軸方向一端側の径方向内側に位置する第２巻き端と、を有し、
互いに隣接する同相のコイルの一方の前記第１巻き端と、他方の前記第２巻き端とは、異相のコイルを跨ぐ渡り部によって同一の巻線で繋げられ、
前記巻線が巻回されるインシュレータは、前記第１巻き端より径方向外側に設けられ、外側支持点で前記巻線を支持する外側巻線支持部と、前記第２巻き端より径方向内側に設けられ、内側支持点で前記巻線を支持する内側巻線支持部と、を備え、
前記渡り部は、前記第１巻き端側が前記外側巻線支持部の径方向外側に係止されると共に、前記第２巻き端側が前記内側巻線支持部の径方向内側に係止され、
前記内側支持点、及び前記内側支持点を起点として前記ティースの中心線と平行に前記ステータコアの径方向に引いた仮想線と前記ティースの径方向外側端部とが交わる交点、の２点を結ぶ線分の垂直２等分線を引いた時、隣接する前記同相のコイルの内、前記外側巻線支持部側が対向する前記コイルの前記外側支持点が、前記垂直２等分線より径方向外側に位置することを特徴とする電動機の突極集中巻きステータ。
【請求項１３】
前記ステータコアへの組み付け前における前記渡り部の長さは、前記内側支持点と前記外側支持点間の距離未満、且つ前記交点と前記外側支持点間の距離以上に設定されることを特徴とする請求項１２に記載の突極集中巻きステータ。
【請求項１４】
前記ステータコアへの組み付け前における前記渡り部の長さは、前記内側支持点と前記外側支持点間の距離と同じ長さに設定されることを特徴とする請求項１２に記載の突極集中巻きステータ。
【請求項１５】
前記ステータコアへの組み付け前における前記渡り部の長さは、前記内側支持点と前記外側支持点間の距離より長く設定されることを特徴とする請求項１２に記載の突極集中巻きステータ。
【請求項１６】
同一の前記コイルの前記外側支持点と前記内側支持点とを結ぶ仮想直線が、前記渡り部の長さが短くなる方向に傾斜するように、前記外側巻線支持部及び前記内側巻線支持部が配置されることを特徴とする請求項１２〜１５のいずれか１項に記載の電動機の突極集中巻きステータ。
【請求項１７】
前記外側巻線支持部は、前記インシュレータに設けられることを特徴とする請求項１２〜１６のいずれか１項に記載の電動機の突極集中巻きステータ。
【請求項１８】
請求項１２〜１７のいずれか１項に記載の突極集中巻きステータを備えた電動機を搭載したことを特徴とする電気自動車。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気自動車に搭載される電動機の突極集中巻きステータ及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の電動機や発電機等のステータとしては、スプリングバックによるコイルの巻太りを低減するため、極ごとに予め巻線を予備成形したコイルをインシュレータに挿入し、このインシュレータを更に円環状のステータコアに形成されたティース部に挿入するようにした回転電機が知られている（例えば、特許文献１参照。）。【０００３】
従来の他の電動機や発電機等のステータとしては、円環状のステータコアに形成された複数のティース部に、フライヤによってステータコイルを巻回したものが知られている（例えば、特許文献２参照）。また、各ティース部に巻回したステータコイルは、他相のステータコイルを跨ぐ渡り部によって同相のステータコイル同士が接続されるが、渡り部に弛みが生じると、その分だけ巻線が長くなり銅損や材料費が増大すると共に、コイルの巻太りにより占積率が低下する。また、ステータコイルがほどけて、ハウジングなどの金属部分への接触、或いは他相のステータコイルや渡り部との接触によるショート発生の可能性があり、信頼性が低下する問題があった。そして、このような渡り部の弛みによる不具合を防止する技術が開示されている（例えば、特許文献３、４参照）。【０００４】
特許文献２に記載の電機子の巻線構造では、電機子に並列巻線を行う際、ステータコアを半周分ずつに分け、それぞれの半周に対してフライヤを逆転させて巻線を巻回することにより、電機子への巻線における生産性向上を図っている。また、特許文献３に記載の電動機では、分割コアに巻線する際の渡り部長さを、分割コアを円環状に連結した状態の渡り部長さと同一長さとなるように巻回して、渡り部に弛みや引張りが生じない最適の渡り部長さとしている。また、特許文献４に記載の電動機の固定子とその接続装置では、絶縁物の軸方向端部に突起を設け、渡り部の余り分を突起に巻き付けて渡り部長さを調整して弛み発生を防止している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】日本国特開２００８‐３１２２９０号公報
【特許文献２】日本国特開２００２‐１９９６３８号公報
【特許文献３】日本国特開２０００‐１３４８４４号公報
【特許文献４】日本国特開２００２‐２０９３５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に記載の回転電機では、予備成形した巻線をインシュレータにスムースに挿入できるようにするため、巻線をインシュレータの胴部の外側形状より大きく巻回する必要があり、その分、占積率が低下するという課題があった。また、極ごとに個別に巻線を予備成形した各極コイルを、ステータコアのティース部に挿入した後、同相の隣接するコイル同士を結線しなければならず、結線部材を要すると共に、組み付け工数が増大して製造コストが嵩むという問題があり、改善の余地があった。【０００７】
また、特許文献２に記載の電機子の巻線構造では、円環状のティースに巻線を巻回する際、他相と複雑に重なり合うため、製造に手間がかかると共に、フライヤに複雑な動きが要求されて製造コストが増加する可能性があった。また、特許文献３に記載の電動機では、分割コア構造の電動機に限定される技術であるため、一体型ステータコアの電動機に適用することができなかった。また、特許文献４に記載の電動機の固定子とその接続装置は、突起に余分な渡り部を巻き付けて渡り部長さを調整する工程が必要であり、製造工数が増大する問題がある。また、例えば、直径１．７５ｍｍ程度の太線の場合、巻線の剛性が高く、突起に巻き付けることが困難であった。【０００８】
本発明は、前述した課題に鑑みてなされたものであり、その第１の目的は、ステータの巻線の占積率を高めてモータ性能の向上を図ると共に、ステータの製造工程を簡素化して、製造コストの低減が可能な電動機の突極集中巻きステータ及びその製造方法を提供することにある。【０００９】
その第２の目的は、ステータの製造工程を簡素化すると共に、渡り部長さを短くして銅損の低減や、材料費削減を図り、更に、渡り部の弛みによる占積率の低下や、金属部分や他相との接触によるショート発生を防止することができるステータを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記第１の目的を達成するために、請求項１に係る発明は、ステータコア（例えば、後述の実施形態におけるステータコア１１）の隣り合うティース（例えば、後述の実施形態におけるティース１１ｂ）に巻回されるコイル（例えば、後述の実施形態におけるコイル１３）が異相となるように、巻線（例えば、後述の実施形態におけるパラ巻線１４）が巻かれた電動機（例えば、後述の実施形態におけるアウターロータ型電動機１）の突極集中巻きステータ（例えば、後述の実施形態における突極集中巻きステータ１０）であって、
各ティースに巻かれたコイルは、前記ステータの軸方向一端側の径方向外側寄りに位置する第１巻き端（例えば、後述の実施形態における第１巻き端４１）と、前記ステータの軸方向一端側の径方向内側寄りに位置する第２巻き端（例えば、後述の実施形態における第２巻き端４２）とを有し、
互いに隣接する同相のコイルの一方の前記第１巻き端と、他方の前記第２巻き端とは、異相のコイルを跨ぐ渡り部（例えば、後述の実施形態における渡り部１４Ｔ）によって同一の巻線で繋げられ、
前記渡り部は、第１巻き端側が前記第１巻き端より径方向外側に設けられる外側巻線支持部（例えば、後述の実施形態における外側巻線支持部３０）の径方向外側に係止されると共に、第２巻き端側が前記第２巻き端より径方向内側に設けられる内側巻線支持部（例えば、後述の実施形態における内側巻線支持部３４）の径方向内側に係止されることを特徴とする電動機の突極集中巻きステータ。【００１１】
請求項２に係る発明は、請求項１の構成に加えて、同一の前記コイルの前記第１巻き端より径方向外側に位置する前記外側巻線支持部及び前記第２巻き端より径方向内側に位置する前記内側巻線支持部において、前記外側巻線支持部と前記内側巻線支持部とを結ぶ仮想直線（例えば、後述の実施形態における仮想直線Ｍ）が、前記渡り部の長さが短くなるように傾斜していることを特徴とする。【００１２】
請求項３に係る発明は、請求項１又は２の構成に加えて、前記外側巻線支持部及び前記内側巻線支持部の少なくとも一方は、前記コイルの側面（例えば、後述の実施形態における軸方向一端側側面１３ａ）より軸方向外側に突出することを特徴とする。【００１３】
請求項４に係る発明は、請求項１〜３のいずれかの構成に加えて、前記外側巻線支持部が、前記内側巻線支持部より径方向において前記コイルより離れていることを特徴とする。【００１４】
請求項５に係る発明は、請求項１〜４のいずれかの構成に加えて、前記渡り部は、折り曲げられていることを特徴とする。【００１５】
請求項６に係る発明は、請求項１〜５のいずれかの構成に加えて、前記外側巻線支持部及び前記内側巻線支持部の少なくとも一方は、インシュレータ（例えば、後述の実施形態におけるインシュレータ１２）に設けられることを特徴とする。【００１６】
請求項７に係る発明は、請求項１〜６のいずれかの構成に加えて、前記突極集中巻きステータは、前記ステータコアの外周面に形成された複数の前記ティースに前記コイルが巻回されて構成され、前記突極集中巻きステータの径方向外側に円環状のロータ（例えば、後述の実施形態におけるロータ４）が配設されるアウターロータ型電動機のステータであることを特徴とする。【００１７】
請求項８に係る発明は、請求項７の構成に加えて、前記アウターロータ型電動機は、車両に搭載されることを特徴とする。【００１８】
請求項９に係る発明は、請求項１〜８のいずれかに記載の突極集中巻きステータを備えた電動機を搭載したことを特徴とする。【００１９】
請求項１０に係る発明は、ステータコア（例えば、後述の実施形態におけるステータコア１１）の隣り合うティース（例えば、後述の実施形態におけるティース１１ｂ）に巻回されるコイル（例えば、後述の実施形態におけるコイル１３）が異相となるように巻線（例えば、後述の実施形態におけるパラ巻線１４）が巻かれたステータ（例えば、後述の実施形態における突極集中巻きステータ１０）の各ティースに巻かれたコイルは、前記ステータの軸方向一端側の径方向外側寄りに位置する第１巻き端（例えば、後述の実施形態における第１巻き端４１）と、前記ステータの軸方向一端側の径方向内側寄りに位置する第２巻き端（例えば、後述の実施形態における第２巻き端４２）とを有し、
互いに隣接する同相のコイルの一方の前記第１巻き端と、他方の前記第２巻き端とは、異相のコイルを跨ぐ渡り部（例えば、後述の実施形態における渡り部１４Ｔ）によって同一の巻線で繋げられ、
前記巻線は、前記渡り部の第１巻き端側が前記第１巻き端より径方向外側に設けられる外側巻線支持部（例えば、後述の実施形態における外側巻線支持部３０）の径方向外側に係止されると共に、第２巻き端側が前記第２巻き端より径方向内側に設けられる内側巻線支持部（例えば、後述の実施形態における内側巻線支持部３４）の径方向内側に係止されて巻回された電動機（例えば、後述の実施形態におけるアウターロータ型電動機１）の突極集中巻きステータの製造方法であって、
前記外側巻線支持部の径方向外側と前記内側巻線支持部の径方向内側の一方に巻線を係止させて、張力を付与しながら前記ステータの周囲に巻線を巻回するとともに、前記外側巻線支持部の径方向外側と前記内側巻線支持部の径方向内側の他方に巻線を係止させて、張力を付与しながら前記巻線を導出させることで、同一の巻線によって複数の同相のコイルからなるコイル群（例えば、後述の実施形態におけるコイル群１８）を形成する工程を備えることを特徴とする。【００２０】
請求項１１に係る発明は、請求項１０の構成に加えて、前記コイル群を構成する前記各コイルを、前記ステータコアの前記ティースに、径方向外方から同時に挿入する工程をさらに備えることを特徴とする。【００２１】
上記第２の目的を達成するために、請求項１２に係る発明は、ステータコア（例えば、後述の実施形態におけるステータコア１１）の隣り合うティース（例えば、後述の実施形態におけるティース１１ｂ）に巻回されるコイル（例えば、後述の実施形態におけるコイル１３）が異相となるように、巻線（例えば、後述の実施形態における巻線１４）が巻かれた電動機（例えば、後述の実施形態におけるアウターロータ型電動機１）の突極集中巻きステータ（例えば、後述の実施形態におけるステータ１０）であって、
前記コイルは、前記ステータの軸方向一端側の径方向外側に位置する第１巻き端（例えば、後述の実施形態における第１巻き端４１）と、前記ステータの軸方向一端側の径方向内側に位置する第２巻き端（例えば、後述の実施形態における第２巻き端４２）と、を有し、
互いに隣接する同相のコイルの一方の前記第１巻き端と、他方の前記第２巻き端とは、異相のコイルを跨ぐ渡り部（例えば、後述の実施形態における渡り部１４Ｔ）によって同一の巻線で繋げられ、
前記巻線が巻回されるインシュレータ（例えば、後述の実施形態におけるインシュレータ１２）は、前記第１巻き端より径方向外側に設けられ、外側支持点（例えば、後述の実施形態における外側支持点Ｄ）で前記巻線を支持する外側巻線支持部（例えば、後述の実施形態における外側巻線支持部３０）と、前記第２巻き端より径方向内側に設けられ、内側支持点（例えば、後述の実施形態における内側支持点Ｅ）で前記巻線を支持する内側巻線支持部（例えば、後述の実施形態における内側巻線支持部３４）と、を備え、
前記渡り部は、前記第１巻き端側が前記外側巻線支持部の径方向外側に係止されると共に、前記第２巻き端側が前記内側巻線支持部の径方向内側に係止され、
前記内側支持点、及び前記内側支持点を起点として前記ティースの中心線と平行に前記ステータコアの径方向に引いた仮想線と前記ティースの径方向外側端部とが交わる交点（例えば、後述の実施形態における交点Ｆ）、の２点を結ぶ線分（例えば、後述の実施形態における線分Ｓ）の垂直２等分線（例えば、後述の実施形態における垂直２等分線Ｇ）を引いた時、隣接する前記同相のコイルの内、前記外側巻線支持部側が対向する前記コイルの前記外側支持点が、前記垂直２等分線より径方向外側に位置することを特徴とする。【００２２】
請求項１３に係る発明は、請求項１２の構成に加えて、前記ステータコアへの組み付け前における前記渡り部の長さ（例えば、後述の実施形態における所定の長さＬ）は、前記内側支持点と前記外側支持点間の距離（例えば、後述の実施形態における距離Ｌ１）未満、且つ前記交点と前記外側支持点間の距離（例えば、後述の実施形態における距離Ｌ２）以上に設定されることを特徴とする。【００２３】
請求項１４に係る発明は、請求項１２の構成に加えて、前記ステータコアへの組み付け前における前記渡り部の長さは、前記内側支持点と前記外側支持点間の距離と同じ長さに設定されることを特徴とする。【００２４】
請求項１５に係る発明は、請求項１２の構成に加えて、前記ステータコアへの組み付け前における前記渡り部の長さは、前記内側支持点と前記外側支持点間の距離より長く設定されることを特徴とする。【００２５】
請求項１６に係る発明は、請求項１２〜１５のいずれか１項の構成に加えて、同一の前記コイルの前記外側支持点と前記内側支持点とを結ぶ仮想直線（例えば、後述の実施形態における仮想直線Ｍ）が、前記渡り部の長さが短くなる方向に傾斜するように、前記外側巻線支持部及び前記内側巻線支持部が配置されることを特徴とする。【００２６】
請求項１７に係る発明は、請求項１２〜１６のいずれか１項の構成に加えて、前記外側巻線支持部は、前記インシュレータに設けられることを特徴とする。【００２７】
請求項１８に係る発明は、請求項１２〜１７のいずれかに記載の突極集中巻きステータを備えた電動機を搭載したことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２８】
請求項１及び９の発明によれば、巻線には、巻線を係止する外側巻線支持部及び内側巻線支持部によって張力が付与され、これにより、直接インシュレータ又はティースに巻線を巻きつけても巻線のスプリングバックによる巻太りが抑制されて占積率を高めることができ、モータ性能が向上する。また、同相のコイル間を同一の巻線で巻回することができるので、同相のコイル間をそれぞれ結線する必要がなく、製造コストが低減する。【００２９】
請求項２の発明によれば、渡り部の長さを短くすることができ、銅損低下、材料費削減が図られる。【００３０】
請求項３の発明によれば、異相のコイルを跨いで配置される渡り部が、異相のコイルと接触し難くなる。【００３１】
請求項４の発明によれば、径方向外側のスペースを有効に用いることでスペースの狭い内径側における巻線の干渉を防止しながら巻線に張力を付与することができる。【００３２】
請求項５の発明によれば、折り曲げによって渡り部に確実に張力を付与することができ、スプリングバックによる巻太りを抑制して占積率を高め、モータ性能が向上する。【００３３】
請求項６の発明によれば、張力が付与された状態の巻線を支持するのに最適な形状の外側巻線支持部及び内側巻線支持部を容易に形成することができ、製造コストを抑制することができる。【００３４】
請求項７の発明によれば、アウターロータ型電動機のステータを容易に製作することができる。【００３５】
請求項８の発明によれば、ＨＥＶ、ＥＶ、ＦＣＶなどの電気自動車の駆動用電動機として好適に使用される。【００３６】
請求項１０の発明によれば、巻線に張力を付与した状態で巻回することができ、直接インシュレータ又はティースに巻線を巻きつけてもスプリングバックによる巻太りを抑制して占積率を高めることができる。また、同相のコイル間を同一の巻線で巻回することができるので、同相のコイル間の結線を不要にして製造コストを低減すると共に、渡り部の長さを短くして銅損の低下、材料費の削減が可能となる。【００３７】
請求項１１の発明によれば、同相のコイル同士をそれぞれ結線する必要がなく、結線部材を削減すると共に、組み付け工数を大幅に削減して、製造工程を簡素化することができ、ステータを安価に製造することができる。【００３８】
請求項１２及び１８の発明によれば、コイルを独立して成形した後、ステータコアの径方向外方からティースに挿入して組み付けることができ、ステータの製造工程が簡素化されて製造コストを低減することができる。【００３９】
請求項１３の発明によれば、渡り部の長さを短くすることができるので、銅損を低減することができると共に、材料費を削減することができる。また、渡り部が弛むことによる巻太りを抑制して占積率を高めることができ、金属部分や他相との接触によるショートの発生を防止することができる。【００４０】
請求項１４の発明によれば、コイルのティースへの挿入が容易になると共に、渡り部に張力を付与することができ、巻太りを抑制して占積率を高めることができる。【００４１】
請求項１５の発明によれば、コイルをステータコアへ組み付けたとき、渡り部に緩みを持たせることができ、衝撃や振動が加わったとしても断線し難くすることができる。また、温度変化により渡り部が膨張、収縮したとしても、断線や被覆はがれの発生を防止することができる。【００４２】
請求項１６の発明によれば、渡り部の長さを短くすることができるので、銅損を低減することができると共に、材料費を削減することができる。【００４３】
請求項１７の発明によれば、テンションがかかった状態の巻線を支持するのに最適な形状の外側巻線支持部を容易に形成することができ、製造コストを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明のステータが適用されるアウターロータ型電動機の要部縦断面図である。
【図２】第１実施形態のステータの正面図である。
【図３】ステータコアの正面図である。
【図４】インシュレータの斜視図である。
【図５】インシュレータの正面図である。
【図６】図５におけるＡ‐Ａ線断面図である。
【図７】図５におけるＢ‐Ｂ線断面図である。
【図８】インシュレータに巻線が巻回されたコイルの正面図である。
【図９】コイルの要部拡大側面図である。
【図１０】インシュレータに巻線を巻回する工程を示す説明図である。
【図１１】（ａ）〜（ｃ）は巻線がインシュレータに複数層に亘って巻回される工程を示す正面図である。
【図１２】本発明の第１実施形態における巻線が巻回されたインシュレータをステータコアのティースに装着する状態を示す説明図である。
【図１３】第２実施形態のステータの正面図である。
【図１４】本発明の第２実施形態における巻線が巻回されたインシュレータをステータコアのティースに装着する状態を示す説明図である。
【図１５】第２実施形態の第１変形例における巻線が巻回されたインシュレータをステータコアのティースに装着する状態を示す説明図である。
【図１６】第２実施形態の第２変形例における巻線が巻回されたインシュレータをステータコアのティースに装着する状態を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００４５】
以下、本発明の各実施の形態を、添付図面に基づいて説明する。なお、図面は符号の向きに見るものとする。
【００４６】
＜第１実施形態＞
図１は本発明のステータが適用されるアウターロータ型電動機の縦断面図である。図１に示すように、本実施形態の電動機は、３相８極のアウターロータ型電動機１であり、モータハウジング２にボルト３により固定されたステータ１０と、ステータ１０の外周側に僅かな隙間を介して配置される円環状のロータ４と、を備える。
【００４７】
ロータ４は、電磁鋼板が積層されてなるロータコア６ａに磁石６ｂが埋め込まれた円環状のロータヨーク６が、縁付円盤状の支持部材５の縁部内周面５ａに固定されており、モータハウジング２に内嵌する玉軸受７、７によって回転自在に支持された回転軸８に一体回転可能に固定されている。ロータ４は、ステータ１０に発生させる回転磁界によって回転駆動される。支持部材５の基部５ｂとステータ１０との間には、回転軸８の回転速度を検出するレゾルバ９が配設されている。
【００４８】
ステータ１０は、図２および図３に示すように、ステータコア１１と、複数（本実施形態では２４個）のコイル１３（１３ｕ、１３ｖ、１３ｗ）とを備える。ステータコア１１は、複数の電磁鋼板がステータ１０の軸方向、即ち、図３において紙面と垂直方向に積層されて構成され、円環状の支持部１１ａから半径方向外側に向かって放射状に突出形成され、周方向に並ぶ複数（２４個）のティース１１ｂを有する。コイル１３は、所定本数の導線からなる巻線（本実施形態では、２本の導線からなるパラ巻線であり、以下パラ巻線と呼ぶ。）１４を、絶縁特性を有する合成樹脂などで形成されたインシュレータ１２を介してステータコア１１のそれぞれのティース１１ｂの周囲に突極集中巻きによって巻回することで形成される。
【００４９】
コイル１３は、それぞれ８個ずつのＵ相、Ｖ相及びＷ相の３相のコイルからなり、Ｕ相コイル１３ｕ、Ｖ相コイル１３ｖ、及びＷ相コイル１３ｗが、時計方向にこの順で配置されてティース１１ｂに巻回されている。即ち、他相のコイル１３（例えば、Ｖ相コイル１３ｖ、及びＷ相コイル１３ｗ）を挟んで配置される同相のコイル１３（例えば、Ｕ相コイル１３ｕ）同士は、他相のコイル１３を跨いで配索される渡り部１４Ｔにより接続されている。
【００５０】
各相８個ずつのコイル１３（Ｕ相、Ｖ相及びＷ相コイル１３ｕ、１３ｖ、１３ｗ）は、１つのコイル群１８（Ｕ相、Ｖ相及びＷ相コイル群１８ｕ、１８ｖ、１８ｗ）をそれぞれ構成し、各コイル群１８（Ｕ相、Ｖ相及びＷ相コイル群１８ｕ、１８ｖ、１８ｗ）に属する８個のコイル１３（Ｕ相、Ｖ相及びＷ相コイル１３ｕ、１３ｖ、１３ｗ）は、同一のパラ巻線１４（Ｕ相、Ｖ相及びＷ相パラ巻線１４ｕ、１４ｖ、１４ｗ）によって連続して巻回されている。
【００５１】
Ｕ相コイル群１８ｕのＵ相パラ巻線１４ｕの一方の端部がＵ相接続端子１５ｕに接続され、Ｖ相コイル群１８ｖのＶ相パラ巻線１４ｖの一方の端部がＶ相接続端子１５ｖに接続され、Ｗ相コイル群１８ｗのＷ相パラ巻線１４ｗの一方の端部がＷ相接続端子１５ｗに接続されている。また、各コイル群１８（Ｕ相、Ｖ相及びＷ相コイル群１８ｕ、１８ｖ、１８ｗ）のパラ巻線１４（Ｕ相、Ｖ相及びＷ相パラ巻線１４ｕ、１４ｕ、１４ｖ）の他方の端部は、中点端子１６に接続されている。
【００５２】
ステータコア１１の支持部１１ａの内周側には、ボルト穴１７をそれぞれ有する複数（本実施形態では６個）の凸部１１ｃが形成されている。このボルト穴１７に挿通されるボルト３によりステータ１０がモータハウジング２に固定される（図１参照）。
【００５３】
図４から図７に示すように、インシュレータ１２は、パラ巻線１４が巻回される胴部２４と、該胴部２４の径方向両端部に設けられた外周側鍔部２５及び内周側鍔部２６と、を有する。胴部２４は、ステータ１０の軸方向において対向する壁２０，２１及びステータ１０の周方向において対向する壁２２、２３によって、径方向に貫通する角穴２４ａを有して断面矩形の筒状に形成される。角穴２４ａの大きさは、ステータコア１１のティース１１ｂより僅かに大きく、ティース１１ｂが挿通可能である。壁２２、２３には、パラ巻線１４を巻回する際、パラ巻線１４を位置決めするための複数の凹溝２７が、角穴２４ａの軸芯に対して直交する方向に設けられている。
【００５４】
外周側鍔部２５の壁２０側の端部には、径方向外方に延出する外側隔壁２８が形成されている。外側隔壁２８の周方向一端面（図５中、左端面）２８ａと径方向内側面２８ｂとの隅部には、軸方向において胴部２４と反対側の軸方向一端側に突出する外側巻線支持部３０が形成される。外側巻線支持部３０は、外側隔壁２８の周方向一端面２８ａの径方向中間部分と、径方向内側面２８ｂの周方向一端から略１／３中心寄りの部分とを結ぶ一辺Ｃ、外側隔壁２８の周方向一端面２８ａの内側寄り部分、及び、径方向内側面２８ｂの周方向一端寄り部分を軸方向に延出することで略三角柱状に形成され、該一辺Ｃを軸方向に延出することで形成される径方向外向き傾斜面３０ｃと、外側隔壁２８の周方向一端面２８ａを軸方向に延出した端面３０ｄとの頂部は曲面状に形成された湾曲面３０ｂを構成している。
【００５５】
また、外側巻線支持部３０の傾斜面３０ｃと、外側隔壁２８との間には、該一辺Ｃと平行な段部３０ａが設けられている。さらに、外側隔壁２８の周方向中間部で、且つ径方向内側部分には、傾斜面３０ｃの径方向内側部分と対向し、該一辺Ｃと略平行な側面を有するガイド突部３１が形成されている。そして、外側巻線支持部３０の傾斜面３０ｃとガイド突部３１の側面との間に溝部３２を形成する。
【００５６】
また、内周側鍔部２６の軸方向一端側部分は、径方向から見て、周方向一端面側から他端面（図５中、右端面）側に向かって徐々に幅広に形成されており、また、軸方向から見て、周方向中間部から周方向他端面に向かって徐々に肉厚に形成されている。内周側鍔部２６の周方向他端面と径方向外側面との隅部には、軸方向一端側に突出する略三角柱状の内側巻線支持部３４が設けられている。また、内周側鍔部２６の軸方向一端側部分には、周方向中間部から周方向他端面に向かうにつれて径方向内側に傾斜する傾斜面３３が形成されており、この傾斜面３３は、内側巻線支持部３４の径方向内向き傾斜面３４ａと対向して溝部３５を形成する。さらに、内周側鍔部２６の軸方向一端側部分と、壁２０との境界部分には、周方向他端面側から周方向一端面側へと壁２０に沿って最初に巻回されるパラ巻線１４を案内する、内周側鍔部２６に対して傾斜した案内部３６が形成されており、また、案内部３６と内周側鍔部２６との間には、溝部３５から胴部２４へ向かうパラ巻線１４を軸方向に案内する段部３６ａが形成される。
【００５７】
また、インシュレータ１２の外側巻線支持部３０と内側巻線支持部３４とは、外側巻線支持部３０と内側巻線支持部３４を結ぶ仮想直線Ｍがインシュレータ１２の周方向中間部を通過して径方向に延びる径方向中心線ＣＬに対して傾斜して配置され、これにより、渡り部１４Ｔの長さを短くすることができる。
【００５８】
コイル１３は、図８に示すように、インシュレータ１２の胴部２４の周囲にパラ巻線１４が複数回に亘って巻回されて形成される。そして、インシュレータ１２の胴部２４に巻回されたコイル１３は、胴部２４の径方向外側寄りに位置する第１巻き端４１と、胴部２４の径方向内側寄りに位置する第２巻き端４２と、を有する。そして、第１巻き端４１から渡り部１４Ｔに向けて延びるパラ巻線１４は、溝部３２を通過し、パラ巻線１４が径方向外向き傾斜面３０ｃに軸方向に並ぶようにして傾斜面３０ｃに沿って斜め上方に延び、さらに、外側巻線支持部３０の湾曲面３０ｂに沿って巻き掛けられて係止され、外側支持点Ｄで支持される。また、第２巻き端４２から渡り部１４Ｔに向けて延びるパラ巻線１４は、パラ巻線１４が径方向内向き傾斜面３４ａに軸方向に並ぶようにして溝部３５を斜め下方に通過し、内側巻線支持部３４に係止されて内側支持点Ｅで支持される。このとき、外側巻線支持部３０が、内側巻線支持部３４より径方向においてコイル１３から離れており、コイル１３の最外径部から外側巻線支持部３０の最外径部までの距離Ｈ１は、コイル１３の最内径部から内側巻線支持部３４の最内径部までの距離Ｈ２より大きくなっている。これにより、スペースの狭い内径側でパラ巻線１４が干渉するのが確実に防止される。
【００５９】
図９はコイルの外側隔壁２８付近を拡大して示す側面図であり、コイル１３の軸方向一端側の側面１３ａよりも外側巻線支持部３０と内側巻線支持部３４が軸方向外側突出して配置される。巻回されたコイル１３の側面１３ａから外側巻線支持部３０の段部３０ａまでの距離Ｘは、パラ巻線１４の幅ｄより長く設定されている。これにより、第１巻き端４１側が外側巻線支持部３０の外側支持点Ｄで支持され、第２巻き端４２側が同相のコイル１３の中で隣接するコイル１３の内側巻線支持部３４の内側支持点Ｅで支持される渡り部１４Ｔは、異相コイル１３を跨いで配置されても、各コイル１３のパラ巻線１４から軸方向外方に離間して位置しているので、接触が確実に防止される。
【００６０】
図１０はインシュレータにパラ巻線を巻回する状態を示す説明図であり、複数（本実施形態では８個）のインシュレータ１２が、保持具５０に外側隔壁２８を下にして所定の間隔で保持される。パラ巻線１４は、インシュレータ１２の周囲を回転、且つ上下移動可能な巻線装置のノズル５１によって吐出され、複数のインシュレータ１２に順次巻回される。
【００６１】
具体的に、第１のインシュレータ１２Ａにパラ巻線１４の第１巻き端４１を巻き終わったノズル５１は、外側巻線支持部３０の形状に沿って斜め下方に移動してパラ巻線１４を溝部３２に挿通させるとともに湾曲面３０ｂに巻き掛けられ、張力を付与しながら斜め上方に移動して、パラ巻線１４を外側巻線支持部３０の外側支持点Ｄで支持させる。そして、第２のインシュレータ１２Ｂに移動し、パラ巻線１４を内側巻線支持部３４の溝部３５に挿通して内側支持点Ｅで支持し、張力を付与しながらノズル５１からパラ巻線１４を導出して第２のインシュレータ１２Ｂに巻回する。以後同様にして、第３〜第８のインシュレータ１２に連続して同一のパラ巻線１４を巻回する。
【００６２】
パラ巻線１４の各インシュレータ１２への巻回は、図１１に示すように、パラ巻線１４がインシュレータ１２に複数層に亘って巻回される。より具体的に説明すると、内側巻線支持部３４と傾斜面３３との間の溝部３５を通ったパラ巻線１４は、図中上から下に巻かれて第１層巻線１４１を形成する（図１１（ａ））。第１層巻線１４１が外周側鍔部２５に達すると、第２層巻線１４２が、第１層巻線１４１の略半分の位置まで下から上に向かって第１層巻線１４１の上に巻回され（図１１（ｂ））、更に、巻回方向を下方に反転して、第３層巻線１４３が第２層巻線１４２の上に巻回され、外側巻線支持部３０と巻線ガイド３１との間の溝部３２を通り、段部３０ａに案内されて下方に引き出される（図１１（ｃ））。
【００６３】
このように、同一のパラ巻線１４を順次、複数（８個）のインシュレータ１２に連続して巻回することにより、同一のパラ巻線１４によって連続して巻回された複数のコイル１３を有するコイル群１８が形成される。
【００６４】
図１０において、第１のインシュレータ１２Ａの外側支持点Ｄと、第２のインシュレータ１２Ｂの内側支持点Ｅとの間のパラ巻線１４は、渡り部１４Ｔ（図２参照）となる部分であり、その長さＬは、所定の長さに設定された状態で巻回される。換言すれば、保持具５０は、隣接するインシュレータ１２、１２の外側支持点Ｄと内側支持点Ｅとの距離が、所定の長さＬとなるようにインシュレータ１２、１２を保持して、パラ巻線１４を巻回する。
【００６５】
次に、ステータ１０の組み付けについて図１２を参照して説明する。同一のパラ巻線１４で連続して巻回された複数（８個）のコイル１３からなるＵ相、Ｖ相、及びＷ相の各コイル群１８ｕ，１８ｖ，１８ｗのＵ相、Ｖ相、及びＷ相コイル１３ｕ，１３ｖ，１３ｗは、図１２に示すように、それぞれ２つおきにステータコア１１のティース１１ｂに対応して径方向外方に円環状に配置される。そして、全コイル１３を、縮径する方向（矢印方向）に同時に移動させて、インシュレータ１２の角穴２４ａをステータコア１１のティース１１ｂに挿入する。
【００６６】
ここで、インシュレータ１２が、ステータコア１１のティース１１ｂに挿入されて径方向外方に向かう放射状に配置されたとき、隣接するインシュレータ１２、１２間の空間は径方向外方に向かうに従って次第に大きくなる。しかしながら、上述したように、インシュレータ１２に巻回されたコイル１３は、径方向内側より径方向外側に巻かれる層数を多くし、径方向外側部分が周方向に膨らむように形成したので、該空間は無駄なくパラ巻線１４で埋められ、占積率を向上することができる。
【００６７】
ステータコア１１の径方向外方に円環状に配置されたコイル１３が縮径方向に移動すると、周方向長さが短くなる分、渡り部１４Ｔに弛みが生じるが、インシュレータ１２の角穴２４ａにステータコア１１のティース１１ｂを挿入した後、渡り部１４Ｔを外側巻線支持部３０の外側支持点Ｄと内側巻線支持部３４の内側支持点Ｅに係止した状態で、図２に示すように、渡り部１４Ｔを略Ｓ字状に折り曲げ成形することにより、この弛みを吸収して渡り部１４Ｔに張力が付与される。
【００６８】
次いで、ステータコア１１に配置されたＵ相コイル群１８ｕのＵ相パラ巻線１４ｕの一方の端部をＵ相接続端子１５ｕに接続し、同様に、Ｖ相コイル群１８ｖのＶ相パラ巻線１４ｖの一方の端部をＶ相接続端子１５ｖに接続し、更にＷ相コイル群１８ｗのＷ相パラ巻線１４ｗの一方の端部をＷ相接続端子１５ｗに接続する。そして、各パラ巻線１４（Ｕ相、Ｖ相、及びＷ相パラ巻線１４ｕ、１４ｖ、１４ｗ）の他方の端部を中点端子１６に接続する（図２参照）。
【００６９】
これにより、各コイル１３は、第１巻き端４１が同相のコイル１３の中で隣接するコイル１３の第２巻き端４２に、異相のコイル１３を跨いで、渡り部１４Ｔを介して繋がり、３相スター結線されたステータ１０が組み付けられる。
【００７０】
以上説明したように、本実施形態に係る電動機の突極集中巻きステータ１０によれば、コイル１３は、ステータ１０の軸方向一端側における径方向外側に第１巻き端４１と径方向内側に第２巻き端４２とを有する。互いに隣接する同相のコイル１３の一方の第１巻き端４１と、他方の第２巻き端４２とは、異相のコイル１３を跨る渡り部１４Ｔによって同一のパラ巻線１４で繋げられる。渡り部１４Ｔは、第１巻き端４１側が外側巻線支持部３０の径方向外側に係止されると共に、第２巻き端４２側が内側巻線支持部３４の径方向内側に係止されるので、パラ巻線１４には、係止する外側巻線支持部３０及び内側巻線支持部３４によって張力が付与され、スプリングバックによる巻太りが抑制されて占積率を高めることができ、モータ性能が向上する。また、結線部材を用いて同相のコイル１３間を結線する必要がなく、製造コストが低減する。
【００７１】
また、同一コイルの第１巻き端４１より径方向外側に位置する外側巻線支持部３０及び第２巻き端４２より径方向内側に位置する内側巻線支持部３４において、外側巻線支持部３０と内側巻線支持部３４とを結ぶ仮想直線Ｍが、渡り部１４Ｔの長さが短くなるように傾斜しているので、渡り部１４Ｔの長さを短くすることができ、銅損低下、材料費削減が図られる。
【００７２】
更に、外側巻線支持部３０及び内側巻線支持部３４の少なくとも一方は、コイル１３の側面１３ａより軸方向外側に突出するので、異相のコイル１３を跨いで配置される渡り部１４Ｔが、コイル１３と接触し難くなり、位相コイル間の絶縁が確保される。
【００７３】
更にまた、外側巻線支持部３０が、内側巻線支持部３４より径方向においてコイル１３より離れているので、径方向外側のスペースを有効に用いることでスペースの狭い内径側でパラ巻線１４の干渉を防止しながらパラ巻線１４に確実に張力を付与することができる。
【００７４】
また、渡り部１４Ｔが、折り曲げ形成されるので、渡り部１４Ｔの弛みを吸収してパラ巻線１４に確実に張力を付与することができ、スプリングバックによる巻太りを抑制して占積率を高め、モータ性能が向上する。
【００７５】
更に、外側巻線支持部３０及び内側巻線支持部３４は、インシュレータ１２に設けられるので、張力が付与された状態のパラ巻線１４を支持するのに最適な形状の外側巻線支持部３０及び内側巻線支持部３４を容易に形成することができ、製造コストを抑制することができる。なお、外側巻線支持部３０及び内側巻線支持部３４は、必ずしもインシュレータ１２に設ける必要はなく、ティース１１ｂに設けてパラ巻線１４を直接ティース１１ｂに巻回してもよい。
【００７６】
更にまた、突極集中巻きステータ１０は、径方向外側に円環状のロータ４が配設されるアウターロータ型電動機のステータであるので、アウターロータ型電動機のステータを容易に製作することができる。
【００７７】
また、アウターロータ型電動機は、車両に搭載されるので、ＨＥＶ、ＥＶ、ＦＣＶなどの電気自動車の駆動用電動機として好適に使用される。
【００７８】
更に、外側巻線支持部３０の径方向外側と内側巻線支持部３４の径方向内側の一方にパラ巻線１４を係止させて、張力を付与しながらステータ１０の周囲にパラ巻線１４を巻回するとともに、外側巻線支持部３０の径方向外側と内側巻線支持部３４の径方向内側の他方にパラ巻線１４を係止させて、張力を付与しながらパラ巻線１４を導出させることで、同一のパラ巻線１４によって複数の同相のコイル１３からなるコイル群１８を形成するので、パラ巻線１４に張力を付与した状態で巻回することができ、スプリングバックによる巻太りを抑制して占積率を高めることができる。また、同相のコイル１３間の結線を不要にして製造コストを低減すると共に、渡り部の長さを短くして銅損の低下、材料費の削減が可能となる。
【００７９】
また、コイル群１８を構成する各コイル１３を、ステータコア１１のティース１１ｂに、径方向外方から同時に挿入するので、同相のコイル１３同士を結線する必要がなく、結線部材を削減すると共に、組み付け工数を大幅に削減して、製造工程を簡素化することができ、ステータを安価に製造することができる。
【００８０】
＜第２実施形態＞
続いて、本発明の第２実施形態のステータについて図１３を参照して説明する。図１３は、第２実施形態のステータの正面図である。なお、第２実施形態のステータについて、第１実施形態のステータと同一の構成要素については同一の符号を付して、相違部分について詳細に説明する。
【００８１】
第２実施形態のステータ１０は、図１３に示すように、他相のコイル１３（例えば、Ｖ相コイル１３ｖ、及びＷ相コイル１３ｗ）を挟んで配置される同相のコイル１３（例えば、Ｕ相コイル１３ｕ）同士を跨ぐ渡り部１４Ｔが略直線状に成形される。
【００８２】
ここで、本実施計形態のステータ１０では、図１４に示すように、インシュレータ１２の外側支持点Ｄが、同相の隣接するインシュレータ１２の内側支持点Ｅと、この内側支持点Ｅを起点としてティース１１ｂの周方向中心線と平行にステータコア１１の径方向に引いた仮想線とティース１１ｂの径方向外側端部とが交わる交点Ｆと、の２点を結ぶ線分Ｓの垂直２等分線Ｇより径方向外側に位置するように設定される。なお、この交点Ｆは、インシュレータ１２をティース１１ｂの径方向外側端部に挿入する直前における内側支持点Ｅの位置を意味する。従って、言い換えると、インシュレータ１２の外側支持点Ｄが、同相の隣接するインシュレータ１２の挿入直前の内側支持点Ｅの位置Ｆと、挿入後の内側支持点Ｅと、の２点を結ぶ線分Ｓの垂直２等分線Ｇより径方向外側に位置するように設定される。
【００８３】
また、図１４に示すように、ステータコア１１への組み付け前におけるパラ巻線１４の渡り部１４Ｔとなる部分の長さＬは、内側支持点Ｅと外側支持点Ｄ間の距離Ｌ１未満、且つ交点Ｆと外側支持点Ｄ間の距離Ｌ２以上に設定される。これにより、コイル１３をステータコア１１のティース１１ｂに挿入したとき、渡り部１４Ｔに張力が付与されて弛むことがない。従って、渡り部１４Ｔの弛みによる巻太りが抑制されて占積率が高められ、金属部分や他相との接触によるショートの発生が防止される。
【００８４】
また、第２実施形態においても、図８に示すように、同一のコイル１３の外側巻線支持部３０における外側支持点Ｄと内側巻線支持部３４における内側支持点Ｅとを結ぶ仮想直線Ｍが、渡り部１４Ｔの長さＬが短くなる方向に傾斜するように、外側巻線支持部３０及び内側巻線支持部３４が配置される。これにより、渡り部１４Ｔの長さＬが短くなる。
【００８５】
次に、ステータ１０の組み付けについて図１４を参照して説明する。Ｕ相、Ｖ相、及びＷ相コイル群１８ｕ，１８ｖ，１８ｗの１つ、例えば、Ｕ相コイル群１８ｕの８個のＵ相コイル１３ｕの内、先ず、第１のＵ相コイル１３ｕＡのインシュレータ１２を、ステータコア１１のティース１１ｂに径方向外方から挿入して組み付ける。次いで、第２のＵ相コイル１３ｕＢのインシュレータ１２を、ステータコア１１の反時計方向の３個隣りのティース１１ｂに径方向外方から挿入して組み付ける。以後同様にして、第３〜第８のＵ相コイルのインシュレータを、ステータコア１１の円周方向の２個おきのティース１１ｂに径方向外方から挿入して、ステータ１０の１周分を組み付ける。次いで、Ｕ相コイル群１８ｕのパラ巻線１４ｕの一方の端部をＵ相接続端子１５ｕに接続する（図１３参照）。
【００８６】
次いで、Ｖ相及びＷ相コイル群１８ｖ，１８ｗの８個のＶ相及びＷ相コイル１３ｖ，１３ｗについても、同様に、順次、ステータコア１１のティース１１ｂに径方向外方から挿入して組み付けた後、Ｖ相コイル群１８ｖのパラ巻線１４ｖの一方の端部をＶ相接続端子１５ｖに接続し、Ｗ相コイル群１８ｗのパラ巻線１４ｗの一方の端部をＷ相接続端子１５ｗに接続する。そして、各パラ巻線１４ｕ，１４ｖ，１４ｗの他方の端部を中点端子１６に接続する（図１３参照）。
【００８７】
これにより、各コイル１３は、第１巻き端４１が同相のコイル１３の中で隣接するコイル１３の第２巻き端４２に、異相のコイル１３を跨いで、渡り部１４Ｔを介して繋がり、３相スター結線されたステータ１０が組み付けられる。
【００８８】
以上説明したように、本実施形態のステータ１０によれば、内側支持点Ｅ、及び内側支持点Ｅを起点としてティース１１ｂの中心線と平行にステータコア１１の径方向に引いた仮想線とティース１１ｂの径方向外側端部とが交わる交点Ｆ、の２点を結ぶ線分Ｓの垂直２等分線Ｇを引いた時、隣接する同相のコイル１３の内、外側巻線支持部３０側が対向するコイル１３の外側支持点Ｄが、垂直２等分線Ｇより径方向外側に位置するため、コイル１３を独立して成形した後、ステータコア１１の径方向外方からティース１１ｂに挿入して組み付けることができ、ステータ１０の製造工程が簡素化されて製造コストを低減することができる。
【００８９】
また、本実施形態のステータ１０によれば、ステータコア１１への組み付け前における渡り部１４Ｔの長さＬは、内側支持点Ｅと外側支持点Ｄ間の距離Ｌ１未満、且つ交点Ｆと外側支持点Ｄ間の距離Ｌ２以上に設定されるため、渡り部１４Ｔの長さＬを短くすることができる。これにより、銅損を低減することができると共に、材料費を削減することができる。また、渡り部１４Ｔが弛むことによる巻太りを抑制して占積率を高めることができ、金属部分や他相との接触によるショートの発生を防止することができる。
【００９０】
また、本実施形態のステータ１０によれば、同一のコイル１３の外側支持点Ｄと内側支持点Ｅとを結ぶ仮想直線Ｍが、渡り部１４Ｔの長さＬが短くなる方向に傾斜するように、外側巻線支持部３０及び内側巻線支持部３４が配置されるため、渡り部１４Ｔの長さＬを短くすることができる。これにより、銅損を低減することができると共に、材料費を削減することができる。
【００９１】
また、本実施形態のステータ１０によれば、外側巻線支持部３０がインシュレータ１２に設けられるため、テンションがかかった状態のパラ巻線１４を支持するのに最適な形状の外側巻線支持部３０を容易に形成することができ、製造コストを低減することができる。
【００９２】
なお、本実施形態の第１変形例として、図１５に示すように、ステータコア１１への組み付け前における渡り部１４Ｔの長さＬは、内側支持点Ｅと外側支持点Ｄ間の距離Ｌ１と同じ長さに設定されていてもよい。本変形例によれば、コイル１３のティース１１ｂへの挿入が容易になると共に、渡り部１４Ｔに張力を付与することができ、巻太りを抑制して占積率を高めることができる。
【００９３】
また、本実施形態の第２変形例として、図１６に示すように、ステータコア１１への組み付け前における渡り部１４Ｔの長さＬは、内側支持点Ｅと外側支持点Ｄ間の距離Ｌ１より長く設定されていてもよい。本変形例によれば、コイル１３をステータコア１１へ組み付けたとき、渡り部１４Ｔに緩みを持たせることができ、衝撃や振動が加わったとしても断線し難くすることができる。また、温度変化により渡り部１４Ｔが膨張、収縮したとしても、断線や被覆はがれの発生を防止することができる。
【００９４】
尚、本発明は、前述した実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形、改良、等が可能である。
第１実施形態のようなアウターロータでは、径方向外側に巻かれる巻線の層数を多くして占積率を向上させるため、内側巻線支持部の径方向内側に巻線を係止させて、張力を付与しながらステータの周囲に巻線を巻回し、外側巻線支持部の径方向外側に巻線を係止させて、張力を付与しながら巻線を導出させて、複数のコイルからなるコイル群を形成することが好ましい。ただし、本発明は、外側巻線支持部の径方向外側に巻線を係止させて、張力を付与しながらステータの周囲に巻線を巻回し、内側巻線支持部の径方向内側の他方に巻線を係止させて、張力を付与しながら巻線を導出させて、複数のコイルからなるコイル群を形成するようにしてもよい。
【００９５】
本出願は、２０１０年６月１０日出願の日本特許出願（特願２０１０−１３３０６１）及び日本特許出願（特願２０１０−１３３０６２）、２０１０年７月６日出願の日本特許出願（特願２０１０−１５４１２２）、日本特許出願（特願２０１０−１５４１２３）に基づくものであり、その内容はここに参照として取り込まれる。
【符号の説明】
【００９６】
１          アウターロータ型電動機（電動機）
４          ロータ
１０        ステータ（突極集中巻きステータ）
１１        ステータコア
１１ｂ      ティース
１２        インシュレータ
１３        コイル
１３ａ      側面
１３ｕ      Ｕ相コイル
１３ｖ      Ｖ相コイル
１３ｗ      Ｗ相コイル
１４        パラ巻線（巻線）
１４Ｔ      渡り部
１４ｕ      Ｕ相パラ巻線
１４ｖ      Ｖ相パラ巻線
１４ｗ      Ｗ相パラ巻線
１８        コイル群
１８ｕ      Ｕ相コイル群
１８ｖ      Ｖ相コイル群
１８ｗ      Ｗ相コイル群
３０        外側巻線支持部
３４        内側巻線支持部
４１        第１巻き端
４２        第２巻き端
Ｄ          外側支持点
Ｅ          内側支持点
Ｆ          交点
Ｇ          垂直２等分線
Ｈ１        コイルの最外径部から外側巻線支持部の最外径部までの距離
Ｈ２        コイルの最内径部から内側巻線支持部の最内径部までの距離
Ｍ          仮想直線
Ｌ          渡り部の長さ
Ｌ１        内側支持点と外側支持点間の距離
Ｌ２        交点と外側支持点間の距離
Ｘ          コイルの側面から外側巻線支持部までの軸方向距離
Ｓ          内側支持点と交点とを結ぶ線分
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【国際調査報告】
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